onsemi碳化硅MOSFET NTH4L014N120M3P：高效电力转换的理想之选

在电力电子领域，碳化硅（SiC）MOSFET凭借其卓越的性能，正逐渐成为众多应用的首选器件。今天，我们就来深入了解一下安森美（onsemi）的一款1200V碳化硅MOSFET——NTH4L014N120M3P。

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核心参数

关键规格

该器件的几个关键规格十分亮眼。其漏源击穿电压V(BR)DSS达到1200V，在VGS = 18V时，典型导通电阻RDS(on)为14mΩ，最大导通电阻为20mΩ。连续漏极电流ID在Tc = 25℃稳态下可达127A，Tc = 100℃稳态下为90A，脉冲漏极电流IDM在Tc = 25℃时高达407A。这些参数使得它能够在高电压、大电流的环境下稳定工作。

最大额定值

最大额定值方面，栅源电压VGs范围为 -10V 至 +22V，推荐的栅源电压VGSop在Tc < 175℃时为 -3V 至 +18V。工作结温和存储温度范围为 -55℃ 至 +175℃，这表明它具有良好的温度适应性。单脉冲漏源雪崩能量EAS在特定条件下为418mJ，体现了其在雪崩测试中的可靠性。

特性亮点

低开关损耗

NTH4L014N120M3P具有低开关损耗的特性。典型的导通开关损耗EON在74A、800V条件下为1308μJ，关断开关损耗EOFF为601μJ，总开关损耗Etot为1909μJ。低开关损耗意味着在高频开关应用中，能够减少能量损耗，提高系统效率，降低发热，延长器件使用寿命。

100%雪崩测试

该器件经过100%雪崩测试，这为其在实际应用中的可靠性提供了有力保障。在一些可能出现雪崩击穿的场景下，如感性负载的开关过程中，能够确保器件不会因雪崩效应而损坏，增强了系统的稳定性。

RoHS合规

符合RoHS标准，说明该器件在环保方面表现出色，满足了现代电子产品对环保的要求，有助于企业生产出符合环保法规的产品。

典型应用

太阳能逆变器

在太阳能逆变器中，NTH4L014N120M3P的高电压承受能力和低开关损耗特性能够有效提高逆变器的转换效率，将太阳能电池板产生的直流电高效地转换为交流电并入电网。同时，其良好的温度适应性也能适应太阳能发电系统在不同环境温度下的工作要求。

电动汽车充电站

电动汽车充电站需要处理高功率的电力转换，该器件的大电流处理能力和低损耗特性使其成为理想选择。能够快速、高效地为电动汽车电池充电，减少充电时间，提高充电效率。

UPS和储能系统

在不间断电源（UPS）和储能系统中，NTH4L014N120M3P可以确保在市电中断时，能够迅速、稳定地为负载供电。其高可靠性和低损耗特性有助于提高系统的整体性能和稳定性。

开关电源（SMPS）

在开关电源中，该器件的高频开关性能和低导通电阻能够提高电源的转换效率，减少发热，使电源更加紧凑、高效。

电气特性

关态特性

关态特性方面，漏源击穿电压V(BR)DSS在VGS = 0V、ID = 1mA时为1200V，其温度系数为 -0.3V/℃。零栅压漏极电流IDSS在VGS = 0V、VDS = 1200V、TJ = 25℃时最大为100μA，栅源泄漏电流IGSS在VGS = +22V/-10V、VDS = 0V时最大为±1μA。这些参数反映了器件在关断状态下的绝缘性能和漏电情况。

开态特性

开态特性中，栅极阈值电压VGS(TH)在Vas = VDs、ID = 37mA时，典型值为3.0V，范围在2.08V至4.63V之间。推荐栅极电压VGOP为 -3V 至 +18V。不同条件下的漏源导通电阻RDS(on)有所不同，如VGs = 18V、ID = 74A、TJ = 25℃时，典型值为14mΩ，最大为20mΩ。正向跨导gFs在Vps = 10V、ID = 74A时典型值为29S。这些参数对于设计人员确定器件的导通条件和性能至关重要。

电荷、电容和栅极电阻

输入电容Ciss在VGs = 0V、f = 1MHz、Vos = 800V时为6230pF，输出电容Coss为262pF，反向传输电容CRss为29pF。总栅极电荷QG(TOT)在VGs = -3V/18V、Vos = 800V、ID = 74A时为329nC，阈值栅极电荷QG(TH)为41nC，栅源电荷QGs为79nC，栅漏电荷QGD为98nC，栅极电阻RG在f = 1MHz时为1.4Ω。这些参数影响着器件的开关速度和驱动特性。

开关特性

开关特性包括导通延迟时间td(ON)为26ns，上升时间tr为40ns，关断延迟时间t.(OFF)为68ns，下降时间tf为13ns。这些时间参数决定了器件的开关速度，对于高频应用尤为重要。

源漏二极管特性

源漏二极管的连续正向电流IsD在VGs = -3V、Tc = 25℃时最大为127A，脉冲正向电流ISDM最大为407A。正向二极管电压VsD在VGs = -3V、IsD = 74A、TJ = 25℃时为5.2V。反向恢复时间tRR在特定条件下为36ns，反向恢复电荷QRR为332nC，反向恢复能量EREC为14mJ，峰值反向恢复电流IRRM为19A，充电时间TA为20ns，放电时间TB为16ns。这些参数反映了源漏二极管的性能，对于涉及二极管导通和关断的应用有重要意义。

热特性

结到外壳的稳态热阻RBJC典型值为0.17℃/W，最大值为0.22℃/W；结到环境的稳态热阻RBJA最大值为40℃/W。热特性参数对于散热设计至关重要，合理的散热设计能够确保器件在工作过程中保持在合适的温度范围内，从而保证其性能和可靠性。

封装与订购信息

该器件采用TO - 247 - 4L封装，每管装30个单元。这种封装形式具有良好的散热性能和机械稳定性，便于安装和焊接。

总结

安森美NTH4L014N120M3P碳化硅MOSFET凭借其高电压、大电流处理能力，低开关损耗、高可靠性等特性，在太阳能逆变器、电动汽车充电站、UPS、储能系统和开关电源等众多领域具有广阔的应用前景。电子工程师在设计相关电路时，可以充分考虑该器件的各项特性和参数，以实现高效、稳定的电力转换系统。大家在实际应用中是否遇到过类似器件的选型和设计问题呢？欢迎在评论区分享交流。